基于功率损耗松弛的凸最优潮流模型的紧度研究

最优潮流（OPF）是电力系统运行中的基础数学模型。提升 OPF 的求解质量可带来巨大的经济与工程效益。原始非凸交流 OPF（ACOPF）模型的凸重构给出了寻找 ACOPF 全局最优解的高效途径，但存在松弛间隙。松弛间隙的存在因交流不可行问题阻碍了凸 OPF 的实际应用。本文评估并改进了凸 ACOPF 模型的紧度。评估中考虑了多种电力网络与节点负荷。统一评估框架以 Julia 编程语言实现。该评估显示了松弛间隙的敏感性，并有助于对所提紧度增强方法（TRA）进行基准测试。所提 TRA 基于惩罚函数法，在凸 ACOPF 模型的目标函数中对功率损耗松弛进行惩罚。提出了一种启发式惩罚算法以寻找 TRA 的合适惩罚参数。数值结果表明，测试用例中存在松弛间隙，尤其对于低节点功率负荷下的大规模电力网络。TRA 能有效减小凸 ACOPF 模型的松弛间隙。